Ағаштан жасалған «күн батареялары» қолданысқа енді: олар тәулік бойы жұмыс істейді

Қытайлық ғалымдар энергия өндіруге және электрониканы салқындатуға мүмкіндік беретін ерекше материал жасап шығарды.

Жаңа технологияның негізіне жеңіл тропикалық ағаш – Орталық және Оңтүстік Америкада өсетін охрома алынған.

Techradar.com мәліметінше, зерттеушілер ағаш құрылымын нано деңгейде өңдеу арқылы оны көпфункциялы материалға айналдырған. Нәтижесінде ол күн сәулесін сіңіріп, жылуды жинақтап, тіпті қараңғы түскеннен кейін де электр энергиясын өндіре алады.

Ғалымдар табиғи ағаштың біркелкі микроканалдардан тұратын құрылымын тиімді пайдаланған. Алдымен материалдан лигнин алынып, оның кеуектілігі 93 пайыздан астам деңгейге жеткізілген. Одан кейін канал қабырғалары жарықты тиімді сіңіріп, оны жылуға айналдыратын қара фосфореннің өте жұқа қабатымен қапталған. Бұл заттың бұзылмауы үшін оған арнайы қорғаныш қабаты – танин қышқылы мен темір иондары қосылған.

Жарықты жақсырақ сіңіру үшін материал құрамына күміс нанобөлшектері енгізілген. Ал сыртқы беті жаңбырдан қорғау мақсатында аса гидрофобты етіп жасалған – су тамшылары оған жұқпай, сырғып түседі. Ішкі каналдарға экологиялық қауіпсіз стеарин қышқылы құйылған. Бұл зат қызғанда ериді, ал салқындағанда қайтадан жылу бөледі.

Материалдың басты ерекшелігі – оның тәулік бойы жұмыс істеуінде. Күндіз күн сәулесінің әсерінен стеарин қышқылы еріп, жылу жинайды. Ал түнде салқындау барысында температура айырмасы пайда болып, электр энергиясы өндіріле береді.

Зерттеу нәтижесінде материал бір килограммға шаққанда шамамен 175 кДж жылу жинай алатыны және күн сәулесінің 91 пайыздан астамын пайдалы жылуға айналдыратыны анықталған. Бұл жарты литр суды қайнатуға жеткілікті энергиямен тең – мұндай жеңіл материал үшін өте жоғары көрсеткіш.

Сонымен қатар өңделген ағаш 100 рет қыздыру және салқындату цикліне төтеп берген, отқа төзімді (екі минутқа жетпей өздігінен сөнеді) әрі микробтар мен ластануға қарсы тұрақты екені дәлелденген.

Ғалымдар бұл технологияны электрониканы салқындатуда, ғимараттардың энергия тиімділігін арттыруда және автономды энергия көздерін жасауда қолдануға болады деп отыр. Дегенмен мұндай күрделі көпқабатты құрылымды зертханадан өнеркәсіптік өндіріске көшіру оңай болмайтынын да жасырмайды.